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基于智能算法的空间站轨道预报与碰撞概率计算方法

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基于智能算法的空间站轨道预报与碰撞概率计算方法

作者：雷骐玮国防科技大学

学位级别：硕士

建设空间站是载人航天发展的高级阶段。由于空间站尺寸较大且一般运行在低地球轨道,因此其运动受高层大气阻力摄动的影响较大,与空间碎片发生碰撞的概率也较大。高层大气密度受多种复杂因素影响,目前还无法准确建模,导致空间站轨道预报... 详细信息

建设空间站是载人航天发展的高级阶段。由于空间站尺寸较大且一般运行在低地球轨道,因此其运动受高层大气阻力摄动的影响较大,与空间碎片发生碰撞的概率也较大。高层大气密度受多种复杂因素影响,目前还无法准确建模,导致空间站轨道预报及与碎片发生碰撞概率的计算都受到影响。本文将经典的轨道动力学理论与深度神经网络、强化学习算法等新兴人工智能算法相结合,尝试解决空间站轨道预报及碰撞概率计算问题。首先,研究了一种利用DDPG强化学习算法补偿空间站运动方程数值积分结果,从而提高轨道预报准确性的方法。在分析空间站所受摄动力的基础上,建立其在轨运动方程,设计了基于强化学习的数值预报结果补偿方案。完成了强化学习过程建模与算法选择,确定了合适的强化学习网络输入输出参量,生成了网络模型的训练和测试样本。对深度学习和DDPG强化学习网络进行了训练和测试,基于数值仿真分析了轨道预报精度及改进效果。其次,研究了利用PPO2强化学习算法修正大气模型参数,从而提高动力学方程数值积分预报精度的方法。在US1976标准大气模型的基础上引入了PPO2强化学习网络,用于补偿大气模型不准确造成的预报误差。设计了基于强化学习的轨道动力学模型修正的轨道预报方案,用于补偿大气模型参数偏差。设计了强化学习网络模型,选择了训练参量并完成网络训练,通过数值仿真验证了强化学习方法的实时性和准确性。最后,研究了利用深度神经网络替代多重数值积分计算空间站与空间碎片碰撞概率的方法。构建了空间站与空间碎片发生遭遇的场景,讨论了基于多重数值积分的传统碰撞概率计算方法,设计了一种基于深度神经网络的碰撞概率计算方案。用多重数值积分方法生成了网络模型的训练和测试样本,完成了深度神经网络模型的训练。通过轨道预报与碰撞概率计算的联合数值仿真,验证了所提人工智能方法的有效性与快速性。论文研究工作对我国空间站和低轨航天器的轨道预报、安全运行等问题的研究与工程实施具有参考价值。

关键词：轨道预报碰撞概率计算大气阻力摄动深度学习 DDPG算法 PPO2算法预报结果补偿动力学模型修正

同方学位论文库评论

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中国民族民间舞蹈与现代舞元素的融合研究

名家名作 2022年第16期 87-89页

作者：雷骐玮曲阜师范大学

进入新时代，人民群众在物质生活上得到了极大的满足，与此同时在精神生活上也有了更多的需求。舞蹈是一种重要的文娱活动，能够让人们在繁忙的工作之余释放压力。近年来，现代舞的快速发展，对传统民族民间舞蹈提出了更大的挑战。虽然... 详细信息

进入新时代，人民群众在物质生活上得到了极大的满足，与此同时在精神生活上也有了更多的需求。舞蹈是一种重要的文娱活动，能够让人们在繁忙的工作之余释放压力。近年来，现代舞的快速发展，对传统民族民间舞蹈提出了更大的挑战。虽然当前我国舞种越来越多元化，但是传统民族民间舞蹈仍然是最优秀的舞种之一。但传统民族民间舞蹈不能固步自封，而是要在不断改革和创新中吸收更多新元素。所以，当前中国民族民间舞蹈一定要扬长避短，巩固自己的优势，吸取现代舞蹈的精华，融合更多的现代元素，吸引年轻人参与到民族民间舞蹈的欣赏与传播中来。

关键词：中国民族民间舞蹈现代舞融合

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阵列式监测传感器研究及算法实现

铁道工程学报 2024年第4期41卷 84-89页

作者：薛骐中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对... 详细信息

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对设备监测过程中发生的旋转误差问题研究多轴实时矫正算法,以实现实时、自动化、高精度监测。研究结论:(1)本文通过软硬件结构设计,将加速度传感芯片、磁力传感芯片和温度传感芯片等高度集成,研发了MEMS三维形变监测仪;(2)本文针对各芯片的输出数据进行解算,开发了各节段位移计算方法;(3)本文利用三轴加速度计和三轴磁力计研发了组合旋转角度计算方法,测试证明了在单节段0.5 m条件下,单节绝对精度优于0.1 mm,系统稳定性优于0.2 mm,航向角绝对精度优于0.5°,航向角稳定性优于0.1°;(4)本文研究可为自动化监测领域提供一种新型设备及自动化监测方法。

关键词：阵列式传感器自动化监测旋转角

基于金纳米花的双信号适配体传感器检测红酒中真菌毒素

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食品科学 2024年第2期45卷 308-314页

作者：祁兴普董骐玮朱麟菲邹婷婷郑义张婧怡李倩江苏农牧科技职业学院食品科技学院江苏泰州225300 扬州大学食品科学与工程学院江苏扬州225127

构建基于金纳米花(gold nanoflower,AuFL)和适配体的双信号荧光适配体传感器用于同时检测赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)和玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)。以AuFL为载体,将含OTA和ZEN适配体的单链DNA共价交联在AuFL表面,进一步将其与... 详细信息

构建基于金纳米花(gold nanoflower,AuFL)和适配体的双信号荧光适配体传感器用于同时检测赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)和玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)。以AuFL为载体,将含OTA和ZEN适配体的单链DNA共价交联在AuFL表面,进一步将其与两种荧光染料(FAM和Cy3)标记的互补DNA杂交,制备DNA功能化纳米探针。荧光染料和AuFL之间发生荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)导致纳米探针自身无荧光。加入OTA和ZEN后,FAM和Cy3从探针表面脱落会扰乱FRET过程,导致两者荧光的恢复。优化条件下,该双信号荧光适配体传感器对OTA检测的线性范围为0.05~500 ng/mL,检出限为0.017 ng/mL。对ZEN检测的线性范围为0.1~500ng/mL,检出限为0.033ng/mL。该双信号荧光适配体传感器具有良好的选择性和重现性,并能够成功应用于红酒实际样中OTA和ZEN的检测。

关键词：双信号适配体传感器荧光检测赭曲霉毒素A 玉米赤霉烯酮

考虑不同破坏形式下隧道锚承载力及破坏阶段研究

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应用数学和力学 2024年第3期45卷 273-286页

作者：杨国俊吕明航唐光武田骐玮杜永峰兰州理工大学土木工程学院兰州730050 招商局重庆交通科研设计院有限公司桥梁工程结构动力学国家重点实验室重庆400067

现有研究多以锚岩接触面出现塑性区域或应力峰值点转移作为达到极限状态的判别标准,但不同工程地质情况会导致隧道锚(TTA)破裂面线形存在较大差异,很难准确推导出隧道锚的极限承载力.为了进一步探求隧道锚在拉拔荷载下的工作过程,得到... 详细信息

现有研究多以锚岩接触面出现塑性区域或应力峰值点转移作为达到极限状态的判别标准,但不同工程地质情况会导致隧道锚(TTA)破裂面线形存在较大差异,很难准确推导出隧道锚的极限承载力.为了进一步探求隧道锚在拉拔荷载下的工作过程,得到更加明确的隧道锚极限承载力的表达形式,采用幂指数函数形式表征倒锥形破坏破裂面的线形,基于Mindlin应力解与峰值剪应力控制理论得到界面破坏应力分布形式,推导了界面破坏与倒锥台破坏形式下的承载能力公式;采用国内5座悬索桥隧道锚承载力进行算例验证,同时分析研究了不同参数对隧道锚极限承载力的影响.研究表明:两种破坏形式下,承载力的主要来源为破裂面的黏结力,占总承载力的50%以上,承载力均随着长度与内聚力的增加而线性增加;承载力随着倾斜角的增加而增加,但增长速度减慢,界面破坏形式下出现先增加后减小的现象.对比以往试验以及数值模拟结果,与该文推导结果基本一致,分析公式计算结果和位移增长曲线,发现隧道锚工作过程明显呈现3个阶段,最终破坏形式为界面破坏和倒锥形破坏两种破坏模式的结合.

关键词：桥梁工程隧道式锚碇极限承载能力 Mindlin应力解解析法

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非对称悬索桥在静风荷载下失稳过程研究

武汉大学学报（工学版） 2024年第1期57卷 64-73页

作者：杨国俊吕明航舒鹏叶苏田骐玮兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 长安大学公路学院陕西西安710064

悬索桥作为柔性结构在强风作用下会产生较大的变形甚至失稳,存在较大安全隐患。以实桥作为背景工程,考虑到桥梁结构及作用在其上风荷载的非线性,采取增量内外双重迭代法得到其临界速度约为120 m/s;利用有限元软件ANSYS得到桥梁在对称性... 详细信息

悬索桥作为柔性结构在强风作用下会产生较大的变形甚至失稳,存在较大安全隐患。以实桥作为背景工程,考虑到桥梁结构及作用在其上风荷载的非线性,采取增量内外双重迭代法得到其临界速度约为120 m/s;利用有限元软件ANSYS得到桥梁在对称性、矢跨比因素影响下的自振特性的变化规律。结果表明:结构对称性对其自振频率没有太大影响,仅在高阶时非对称结构频率有所增加;整体刚度随着矢跨比的减小而增大,自振频率也随之增大;在施加风荷载后进行静风稳定性分析失稳过程以及风速变化下的桥梁各构件的变形及内力变化,发现三分力系数随风速增加正负发生变化,使得桥梁竖向变形方向由向下转变为向上;除作用在主梁和主缆上的风荷载,其他桥梁结构所受风荷载可忽略不计。失稳时主梁近风侧主缆和吊杆应力大幅度减小,减小比例约为30%,失稳过程可看作缆索和吊杆松弛而受力减小退出原有功能的过程。

关键词：悬索桥静风稳定性结构安全非线性理论

“互联网+”背景下混合式教学在中药学专业的应用进展

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第2期 173-176页

作者：左骐玮高山黑龙江省中医药科学院黑龙江哈尔滨150036

《中药学》是研究中药物的起源、药性、采集、炮制方法的一门重要的学科。作为一门理论性和实践性并重的学科,《中药学》是高等院校中医学专业的必修课,目前已有多年的实践经验,也为我国中药学专业人才作出了贡献。但是,随着社会的不断... 详细信息

《中药学》是研究中药物的起源、药性、采集、炮制方法的一门重要的学科。作为一门理论性和实践性并重的学科,《中药学》是高等院校中医学专业的必修课,目前已有多年的实践经验,也为我国中药学专业人才作出了贡献。但是,随着社会的不断进步,对教学质量和学生素质提出了新的要求,就必须在传统的教学方法的基础上,对教学模式进行改革,以满足社会的需要。在当前知识经济快速发展的背景下,数字化教学资源已经成为促进教育改革和发展的重要力量。当前,“互联网+”已经渗透到人们生活的方方面面。互联网技术的发展给高等院校带来了诸多方便与变革。线上学习平台与资源,可以为学生提供丰富的教学内容与学习资源,丰富的教学内容,增进同学间的交流与协作,提升学生的学习兴趣。本文就其应用进展综述如下。

关键词：互联网混合式教学教学改革中药学

维普期刊数据库评论

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基于正电子衰变核素的符合探测效率研究

核动力工程 2024年第1期45卷 246-252页

作者：卓祥林青先国杨振雷包超蒋天植李进卢佳玮中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

为了降低一回路压力边界冷却剂泄漏监测的测量下限,本文基于正电子衰变核素开展了符合探测效率研究。为了提高符合探测效率,采用蒙特卡罗程序Geant4对符合探测装置中的粒子输运过程进行了仿真模拟分析,研究了符合探测装置结构和探测器... 详细信息

为了降低一回路压力边界冷却剂泄漏监测的测量下限,本文基于正电子衰变核素开展了符合探测效率研究。为了提高符合探测效率,采用蒙特卡罗程序Geant4对符合探测装置中的粒子输运过程进行了仿真模拟分析,研究了符合探测装置结构和探测器属性对符合探测效率的影响。研究结果表明:通过在滤纸源两侧添加β+吸收层可明显提升符合探测效率,采用0.5 mm厚度的铝或0.2 mm厚度的铁作为β+吸收层时符合探测效率最佳;由于不同类型探测器的能量分辨率存在差异,因此不同类型探测器达到最佳符合探测效率时的能量窗系数不同,NaI(Tl)最佳能量窗系数为14%,BGO最佳能量窗系数为26%,LaBr3(Ce)最佳能量窗系数为7%。本研究成果可为以18F核素为放射性示踪剂的一回路压力边界泄漏监测系统探测装置结构设计及符合判断逻辑设计提供参考。

关键词：一回路压力边界泄漏监测符合探测效率闪烁体探测器正电子源 Geant4

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高光伏渗透率配电网电压控制策略研究综述

电网技术 2024年

作者：杨龙月任烜辰蔡智鹏漆骐玮李宗杰夏雪菁年珩浙江大学电气工程学院中国矿业大学电气工程学院

当前分布式光伏呈现规模化并网趋势，光伏出力的波动性造成高光伏渗透率配电网出现潮流反送，引发配电网电压频繁越限，给电网的安全可靠运行带来挑战。鉴于此，本文分析了不同光伏渗透率条件下配电网电压影响规律和控制原理。在此基础... 详细信息

当前分布式光伏呈现规模化并网趋势，光伏出力的波动性造成高光伏渗透率配电网出现潮流反送，引发配电网电压频繁越限，给电网的安全可靠运行带来挑战。鉴于此，本文分析了不同光伏渗透率条件下配电网电压影响规律和控制原理。在此基础上，综述了当前高光伏渗透率配电网电压控制方案，并对不同控制方案的适应场景和优缺点进行了评述。同时，对分布式发电集群划分方法、集群优化控制、分布式控制算法等关键技术进行了重点梳理和阐述。最后对主动配电网电压控制技术未来发展方向进行了展望。

关键词：主动配电网电压越限分布式光伏集群集群划分